某国外工程项目详细设计刚开始,做螺杆压缩机的设备布置设计时,依据当地防火规范要求压缩机距离其他设备至少7500mm(和中国标准规范上要求的数据不同)。一位工程师做的设备布置图,如图5-1所示。占地面积非常大,达到17.4m×15.2m,造成基础设计阶段规划用地面积不够,项目无法开展后续工作。其实,依据所在国家的防火规范,作为撬块(Package),压缩机的分液罐、分离罐、冷却器与压缩机以及其他与主体设备密切相关的设备,可直接连接或靠近布置(我国的防火规范GB50160也有此条规定)。也可以由压缩机厂家来确定整个撬块的布置尺寸。根据此规定,调整后的设备布置占地面积仅为12m×9.5m,原来规划用地足够用。
我国的GB 50160《石油化工企业设计防火标准》也有类似的明确规定,装置设备布置常用到的要求整理如下:
1. 设备、建筑物平面布置的防火间距,应符合表5-2的规定。
2. 为防止结焦、堵塞,控制温降、压降,避免发生副反应等有工艺要求的相关设备,可靠近布置。
3. 分馏塔顶冷凝器、塔底重沸器与分馏塔,压缩机的分液罐、缓冲罐、中间冷却器等与压缩机,以及其他与主体设备密切相关的设备,可直接连接或靠近布置。
4. 明火加热炉附属的燃料气分液罐、燃料气加热器等与炉体的防火间距不应小于6m。
5. 以甲B、乙A类液体为溶剂的溶液法聚合液所用的总容积大于800m3的掺合储罐与相邻的设备、建筑物的防火间距不宜小于7.5m,总容积小于或等于800m3时,其防火间距不限。
6. 可燃气体、液化烃和可燃液体的在线分析仪表间与工艺设备的防火间距不限。
7. 布置在爆炸危险区的在线分析仪表间内设备为非防爆型时,在线分析仪表间应正压通风。
8. 设备宜露天或半露天布置,并宜缩小爆炸危险区域的范围。爆炸危险区域的范围应按《爆炸和火灾危险电力装置设计规范》(GB50058)的规定执行。受工艺特点或自然条件限制的设备可布置在建筑物内。
9. 联合装置视同一个装置,其设备、建筑物的防火间距应按相邻设备、建筑物的防火间距确定,其防火间距应符合GB50160的规定。
10. 装置内消防道路的设置应符合下列规定。
a. 装置内应设贯通式道路,道路应有不少于两个出入口,且两个出入口宜位于不同方位。当装置外两侧消防道路间距不大于120m时,装置内可不设贯通式道路。
b. 道路的路面宽度不应小于4m,路面上的净空高度不应小于4.5m,路面内缘转弯半径不宜小于6m。
11. 在甲、乙类装置内部的设备、建筑物区的设置应符合下列规定。
a. 应用道路将装置分割成为占地面积不大于10000㎡的设备、建筑物区。
b. 当大型石油化工装置的设备、建筑物区占地面积大于10000㎡小于20000㎡时,在设备、建筑物区四周应设环形道路,道路路面宽度不应小于6m,设备、建筑物区的宽度不应大于120m,相邻两设备、建筑物区的防火间距不应小于15m,并应加强安全措施。
12. 设备、建筑物、构筑物宜布置在同一地平面上,当受地形限制时,应将控制室、机柜间、变配电所、化验室等布置在较高的地平面上,工艺设备、装置储罐等宜布置在较低的地平面上。
13. 明火加热炉,宜集中布置在装置的边缘,且宜位于可燃气体、液化烃和甲B、乙A类设备的全年最小频率风向的下风侧。
14. 当在明火加热炉与露天布置的液化烃设备或甲类气体压缩机之间设置不燃烧材料实体墙时,其防火间距可小于表5-2的规定,但不得小于15m。实体墙的高度不宜小于3m,距加热炉不宜大于5m,实体墙的长度应满足由露天布置的液化烃设备或甲类气体压缩机经实体墙至加热炉的折线距离不小于22.5m。当封闭式液化烃设备的厂房或甲类气体压缩机房面向明火加热炉一面为无门窗洞口的不燃烧材料实体墙时,加热炉与厂房的防火间距可小于表5-2的规定,但不得小于15m。
15. 当同一建筑物内分隔为不同火灾危险性类别的房间时,中间隔墙应为防火墙。人员集中的房间应布置在火灾危险性较小的建筑物一端。
16. 装置的控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室等不得与设有甲、乙A类设备的房间布置在同一建筑物内。装置的控制室与其他建筑物合建时,应设置独立的防火分区。
17. 装置的控制室、化验室、办公室等宜布置在装置外,并宜全厂性或区域性统一设置。当装置的控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室等布置在装置内时,应布置在装置的一侧,位于爆炸危险区范围以外,并宜位于可燃气体、液化烃和甲B、乙A类设备全年最小频率风向的下风侧。
18. 在装置内的控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室等的布置应符合下列规定。
a. 控制室宜设在建筑物的底层。
b. 平面布置位于附加2区的办公室、化验室室内地面及控制室、机柜间、变配电所的设备层地面应高于室外地面,且高差不应小于0.6m。
c. 控制室、机柜间面向有火灾危险性设备侧的外墙应为无门窗洞口、耐火极限不低于3h的不燃烧材料实体墙。
d. 化验室、办公室等面向有火灾危险性设备侧的外墙宜为无门窗洞口不燃烧材料实体墙。当确需设置门窗时,应采用防火门窗。
e. 控制室或化验室的室内不得安装可燃气体、液化烃和可燃液体的在线分析仪器。
19. 高压和超高压的压力设备宜布置在装置的一端或一侧,有爆炸危险的超高压反应设备宜布置在防爆建筑物内。
20. 装置的可燃气体、液化烃和可燃液体设备采用多层构架布置时,除工艺要求外,其构架不宜超过4层。
21. 空气冷却器不宜布置在操作温度等于或高于自燃点的可燃液体设备上方;若布置在其上方,应用不燃烧材料的隔板隔离保护。
22. 装置储罐(组)的布置应符合下列规定。
a. 当装置储罐总容积:液化烃罐小于或等于100m3、可燃气体或可燃液体罐小于或等于1000m3时,可布置在装置内,装置储罐与设备、建筑物的防火间距不应小于表5-2的规定。
b. 当装置储罐组总容积:液化烃罐大于100m3小于或等于500m3、可燃液体罐或可燃气体罐大于1000m3小于或等于5000m3时,应成组集中布置在装置边缘;但液化烃单罐容积不应大于300m3,可燃液体单罐容积不应大于3000m3。装置储罐组的防火设计应符合本规范第6章的有关规定,与储罐相关的机泵应布置在防火堤外。装置储罐组与装置内其他设备、建筑物的防火间距不应小于表5-2的规定。
23. 甲、乙类物品仓库不应布置在装置内。若工艺需要,储量不大于5t的乙类物品储存间和丙类物品仓库可布置在装置内,并位于装置边缘。丙类物品仓库的总储量应符合本规范第6章的有关规定。
24. 可燃气体和助燃气体的钢瓶(含实瓶和空瓶),应分别存放在位于装置边缘的敞篷内。可燃气体的钢瓶距明火或操作温度等于或高于自燃点的设备防火间距不应小于15m。分析专用的钢瓶储存间可靠近分析室布置,钢瓶储存间的建筑设计应满足泄压要求。
25. 建筑物的安全疏散门应向外开启。甲、乙、丙类房间的安全疏散门不应少于两个,面积小于等于100㎡的房间可只设一个。
26. 设备的构架或平台的安全疏散通道应符合下列规定。
a. 可燃气体、液化烃和可燃液体的塔区平台或其他设备的构架平台应设置不少于两个通往地面的梯子,作为安全疏散通道,但长度不大于8m的甲类气体和甲、乙A类液体设备的平台或长度不大于15m的乙B丙类液体设备的平台,可只设一个梯子。
b. 相邻的构架、平台宜用走桥连通,与相邻平台连通的走桥可作为一个安全疏散通道。
c. 相邻安全疏散通道之间的距离不应大于50m。
27. 装置内地坪竖向和排污系统的设计应减少可能泄漏的可燃液体在工艺设备附近的滞留时间和扩散范围。火灾事故状态下,受污染的消防水应有效收集和排放。
28. 凡在开停工、检修过程中,可能有可燃液体泄漏、漫流的设备区周围应设置不低于150mm的围堰和导液设施。
29. 泵和压缩机。
a. 可燃气体压缩机的布置及其厂房的设计应符合下列规定:
i. 可燃气体压缩机宜布置在敞开或半敞开式厂房内。
ii. 单机驱动功率等于或大于150kW的甲类气体压缩机厂房不宜与其他甲、乙和丙类房间共用一幢建筑物。
iii. 压缩机的上方不得布置甲、乙、丙类工艺设备,但自用的高位润滑油箱不受此限。
iV. 比空气轻的可燃气体压缩机半敞开式或封闭式厂房的顶部应采取通风措施。
V. 比空气轻的可燃气体压缩机厂房的楼板宜部分采用钢格板。
Vi. 比空气重的可燃气体压缩机厂房的地面不宜设地坑或地沟,厂房内应有防止可燃气体积聚的措施。
b. 液化烃泵、可燃液体泵宜露天或半露天布置。液化烃、操作温度等于或高于自燃点的可燃液体的泵上方,不宜布置甲、乙、丙类工艺设备,若在其上方布置甲、乙、丙类工艺设备,应用不燃烧材料的隔板隔离保护。
c. 液化烃泵、可燃液体泵在泵房内布置时,其设计应符合下列规定:
i. 液化烃泵、操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵,操作温度低于自燃点的可燃液体泵应分别布置在不同房间内,各房间之间的隔墙应为防火墙。
ii. 操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵房的门窗与操作温度低于自燃点的甲B、乙A类液体泵房的门窗或液化烃泵房的门窗的距离不应小于4.5m。
iii. 甲、乙A类液体泵房的地面不宜设地坑或地沟,泵房内应有防止可燃气体积聚的措施。
iV. 在液化烃、操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵房的上方,不宜布置甲、乙、丙类工艺设备。
V. 液化烃泵不超过两台时,可与操作温度低于自燃点的可燃液体泵同房间布置。
d. 气柜或全冷冻式液化烃储存设施内,泵和压缩机等旋转设备或其房间与储罐的防火间距不应小于15m。其他设备之间及非旋转设备与储罐的防火间距应按本规范表5-2执行。
e. 罐组的专用泵区应布置在防火堤外,与储罐的防火间距应符合下列规定。
i. 距甲A类储罐不应小于15m。
ii. 距甲B、乙类固定顶储罐不应小于12m,距小于或等于500m3的甲B、乙类固定顶储罐不应小于10m。
iii. 距浮顶及内浮顶储罐、丙A类固定顶储罐不应小于10m,距小于或等于500m3的内浮顶储罐、丙A类固定顶储罐不应小于8m。
f. 除甲A类以外的可燃液体储罐的专用泵单独布置时,应布置在防火堤外,与可燃液体储罐的防火间距不限。
g. 压缩机或泵等的专用控制室或不大于10kV的专用变配电所,可与该压缩机房或泵房等共用一幢建筑物,但专用控制室或变配电所的门窗应位于爆炸危险区范围之外,且专用控制室或变配电所与压缩机房或泵房等的中间隔墙应为无门窗洞口的防火墙。